Pesquisa De Cátions

Qual é o grupo dos cátions que será abordado?

Os cátions do grupo III são conhecidos como grupo do sulfeto de amônio, pois todos precipitam como hidróxido ou sulfetos em solução saturada de sulfeto de hidrogênio na presença de amônia e cloreto de amônio ou solução de sulfeto de amônio 1,2. Os cátions deste grupo são: Fe3+ e Fe2+, Al3+, Cr3+, Ni2+, Co2+, Mn2+ e Zn2+. Neste estudo apresentaremos as reações dos Fe3+ Al3+ Cr3+

Qual a característica comum destes cátions abordados?

O zinco e o alumínio não são metais de transição, mas o íon Al3+ tem muitas propriedades semelhantes as dos íons Cr3+ e Fe3+, o que pode ser explicado pelo fato destes íons terem as mesmas cargas e raios aproximadamente iguais. Os hidróxidos de zinco, cromo e alumínio são anfóteros.

Os metais deste grupo não são precipitados pelos reagentes dos grupos I e II, mas todos são precipitados pelo o gás sulfídrico, na presença do cloreto de amônio, a partir de soluções tornadas alcalinas pela a amônia. Os metais, com exceção do alumínio e do cromo que são precipitados como hidróxidos devido à hidrólise completa dos sulfetos em solução aquosa, são precipitados como sulfetos

Como os cátions desse grupo podem ser separados?

Como cada cátion pode ser caracterizado após a separação?

4.3 SEPARAÇAO DOS CÁTIONS DO GRUPO III A

Adicionar à um tubo de ensaio 1 mL de SP 100 mg de NH4Cl. NH3 concentrado até pH 9 – 10. Adicionar 5 gotas H2O2. Aquecer por 5 minutos. Centrifugar 1 mim.

Precipitado de MnO(OH)2 (3)

Sobrenadante Fe+3 (4)

– Colocamos a um tubo de ensaio 1 mL da amostra e100 mg de NH4Cl. Adicionamos NH3 concentrado até o pH ficar 10. Adicionamos 5 gotas H2O2, aquecemos por 5 minutos.

-Centrifugamos e descartamos o sobrenadante.

*Precipitado pode conter Fe(OH)3, Al(OH)3, Cr(OH)3 MnO(OH)2.

-Adicionamos 2 mL de NaOH 2 M, 10 gotas de H2O2, aquecemos até desprender todo O2 e centrifugamos.

*Precipitado pode conter Fe(OH)3 e MnO(OH)2 e sobrenadante pode conter [Al(OH)4]- (1) e CrO4-2 (2).

-A cor amarela do sobrenadante é característica do íon cromato, identificando assim o Cr+3.

-Acidificamos a solução com HCl diluído e basificamos com NH3. Aquecemos por 5 min e centrifugamos.

A formação do precipitado gelatinoso identifica o Al+3.

Precipitado de Fe(OH)3 e MnO(OH)2: Lavamos o precipitado com água. Adicionamos 2 mL de H2SO4 2M e centrifugamos.

*Precipitado pode conter MnO(OH)2 (3) e Sobrenadante pode conter Fe+3 (4).

-Adicionamos 2 mL de H2SO4, 5 gotas de H2O2 ao precipitado e aquecemos.

O MnO(OH)2 é o único insolúvel em H2SO4, mas torna-se solúvel com a adição de H2O2. A dissolução identifica Mn+2.

- Adicionamos ao sobrenadante NaOH até o meio ficar básico e em seguida acidificamos com ácido acético e adicionamos 3 gotas de K4[Fe(CN)6].

A formação do precipitado azul identifica o Fe+3.

CÁTIONS DO GRUPO III

III A – Reações dos metais com NaOH:

Os resultados estão presentes abaixo, todos os metais do grupo 3 formam hidróxidos insolúveis:

Cr3+ + 3OH- → Cr(OH)3 (s)

Al3+ + 3OH- → Al(OH)3 (s)

Fe3+ + 3OH- → Fe(OH)3 (s)

A cor amarela do sobrenadante é característica do ânion cromato. O precipitado Fe(OH)3 e MnO(OH)2 pode ser separado pela adição de H2SO4 2M, solubilizando apenas o cátion Fe3+. Após centrifugação, o precipitado MnO(OH)2 é identificado devido a sua dissolução em H2SO4 + H2O2 com aquecimento.

MnO2 ↓ + H2O2 + 2H+ → Mn2+ + O2↑ + 2H2O

TERCEIRO GRUPO DE CÁTIONS

Determinação e identificação de alguns cátions de grupo III

(grupo IIIA- Alumínio, Ferro, Cromo)

Introdução:

A importância da análise de cátions é a identificação ou pesquisa dos elementos ou íons que constituem uma substância. Quando dispomos de uma amostra desconhecida, a primeira exigência é, geralmente, determinar quais as substâncias que nela estão presentes. Este problema pode ser encontrado, em alguns casos, na forma modificada de identificarem-se as impurezas presentes numa amostra ou, talvez, de confirmar-se a ausência de algumas impurezas especificadas. A resolução destes problemas está no domínio da Análise Química1Qualitativa. Os métodos descritos para análise de cátions são sistemáticos, os cátions são classificados em cinco grupos, tomando-se por base sua peculiaridade a determinados reagentes. Pelo emprego sistemático desses assim chamados reagentes de grupo (que são específicos de cada grupo), podemos tirar conclusões sobre a presença ou ausência de grupos de cátions e também separar tais conjuntos para uma analise posterior. Os reagentes usados para classificação de cátions mais comuns são o ácido Clorídrico, o ácido Sulfúrico, o sulfeto de amônio e o carbonato de amônio. A classificação baseia-se no modo como os cátions reagem a tais reagentes pela formação ou não de precipitado. Por isso, pode-se dizer que a classificação dos íons mais comuns é baseada nas diferenças de solubilidade de seus cloretos, sulfetos e carbonatos.

Grupo III- Os cátions deste grupo não reagem nem com ácido Clorídrico nem com ácido Sulfídrico em meio acido mineral diluído. Todavia formam precipitados com sulfeto de amônio em meio amoniacal e fortemente eletrolítico. Os cátions deste grupo podem ser subdivididos em 3A e 3B. Os íons do grupo 3A são: Fe+3, Cr+3, Al+3. Precipitados: Fe(OH)3 ,Cr(OH)3 e Al(OH)3 . Antes de precipitar os sulfetos mais solúveis, o grupo IIIA separa os hidróxidos mais insolúveis: Ferro (III), Alumínio (III) e Cromo (III).Esses cátions são precipitados em presença de NH4OH em um tampão com NH4Cl. Essa medida permite que somente Fe³+, Al³+ e Cr³+ precipitem, porque o tampão protege o mais solúvel.

Objetivo:

Determinação